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31 de outubro de 2012
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Lubrificação

Quando a análise faz a diferença

Tecnologias para detectar contaminantes em lubrificantes de equipamentos permitem antecipação de falhas em componentes e garantem maior vida útil à máquina

Os conceitos de manutenção preditiva ficam mais populares a cada dia. Antecipar falhas em equipamentos, afinal, é um dos requisitos para regularizar, com padrões muito próximos do ideal, os processos de alta complexidade como os que envolvem as grandes obras de infraestrutura e mineração.

Nesse aspecto, os gestores de manutenção e equipamentos contam com diversos métodos de avaliação preditiva, como análise de vibração e termografia. Essas técnicas, de acordo com Carlos Henrique Alves, diretor comercial da Oilcheck, ainda não são passíveis de aplicação em equipamentos móveis com a mesma eficiência que o são em máquinas industriais, o que mantém a análise de lubrificante o método mais efetivo e econômico para diagnosticar e antecipar problemas em equipamentos fora de estrada.

“A viabilidade econômica da análise de lubrificante é facilmente demonstrável, pois, para um locador de equipamentos, por exemplo, o investimento para se proteger todos os compartimentos de sua máquina por um período de 2 mil horas é de cerca de R$ 0,45 por hora, o que dá um total de R$ 900”, afirma Alves.

Na sua avaliação, trata-se de um valor baixo, tendo em vista os diversos problemas que podem ser antecipados e corrigidos por meio da análise de lubrificantes. “Prova dessa eficiência é que entre 30% e 40% das amostras que recebemos apresentam contaminação gerada por algum tipo de anormalidade, seja ela mais branda ou mais grave”, salienta.

Anormalidades

Segundo ele, as anormalidades são mais comuns em compartimentos de engrenagens, como eixos, comandos finais e redutores, seguidos de perto por motores e sistemas hidráulicos. “Os sistemas de engrenagens, por serem mais robustos e sofrerem maior esforço durante a operação, apresentam maior índice de desgaste interno, além de terem uma maior possibilidade de contaminação externa devido à sua localização, geralmente em áreas externas da máquina e próximos ao solo”, diz Alves. Outro fator de destaque, como salienta o diretor, é a influência de operações críticas (como excesso de deslocamento, pancadas e abuso de carga) no desgaste desses componentes.

Os motores, por sua vez, sofrem por três fatores principais: contaminação externa por poeira devido às condições de operação e à falta de manutenção dos filtros de ar e sistemas de admissão, extens


Os conceitos de manutenção preditiva ficam mais populares a cada dia. Antecipar falhas em equipamentos, afinal, é um dos requisitos para regularizar, com padrões muito próximos do ideal, os processos de alta complexidade como os que envolvem as grandes obras de infraestrutura e mineração.

Nesse aspecto, os gestores de manutenção e equipamentos contam com diversos métodos de avaliação preditiva, como análise de vibração e termografia. Essas técnicas, de acordo com Carlos Henrique Alves, diretor comercial da Oilcheck, ainda não são passíveis de aplicação em equipamentos móveis com a mesma eficiência que o são em máquinas industriais, o que mantém a análise de lubrificante o método mais efetivo e econômico para diagnosticar e antecipar problemas em equipamentos fora de estrada.

“A viabilidade econômica da análise de lubrificante é facilmente demonstrável, pois, para um locador de equipamentos, por exemplo, o investimento para se proteger todos os compartimentos de sua máquina por um período de 2 mil horas é de cerca de R$ 0,45 por hora, o que dá um total de R$ 900”, afirma Alves.

Na sua avaliação, trata-se de um valor baixo, tendo em vista os diversos problemas que podem ser antecipados e corrigidos por meio da análise de lubrificantes. “Prova dessa eficiência é que entre 30% e 40% das amostras que recebemos apresentam contaminação gerada por algum tipo de anormalidade, seja ela mais branda ou mais grave”, salienta.

Anormalidades

Segundo ele, as anormalidades são mais comuns em compartimentos de engrenagens, como eixos, comandos finais e redutores, seguidos de perto por motores e sistemas hidráulicos. “Os sistemas de engrenagens, por serem mais robustos e sofrerem maior esforço durante a operação, apresentam maior índice de desgaste interno, além de terem uma maior possibilidade de contaminação externa devido à sua localização, geralmente em áreas externas da máquina e próximos ao solo”, diz Alves. Outro fator de destaque, como salienta o diretor, é a influência de operações críticas (como excesso de deslocamento, pancadas e abuso de carga) no desgaste desses componentes.

Os motores, por sua vez, sofrem por três fatores principais: contaminação externa por poeira devido às condições de operação e à falta de manutenção dos filtros de ar e sistemas de admissão, extensão do período de troca de óleo e má qualidade do diesel. Nesse último aspecto, Alves explica que, diferentemente do que acreditam muitos profissionais de manutenção, a contaminação não está relacionada à presença de enxofre ou água no combustível. “O principal problema do diesel no Brasil está associado à contaminação por partículas suspensas invisíveis, menores que 10 micra”, diz o especialista. “Elas causam danos nas unidades injetoras ao gerar queima irregular e excesso de fuligem, provocando perda de eficiência e desgaste prematuro dos componentes do motor.”

Contaminação pelo diesel

Nesse aspecto, os laboratórios especializados oferecem técnicas específicas para avaliar a contaminação provocada pelo diesel. No caso da empresa Lubrin, por exemplo, a Diluição de Combustível é capaz de determinar o percentual de contaminação em óleos lubrificantes utilizados por motores de combustão interna a gasolina, álcool ou diesel. “O método confronta os valores de viscosidade do lubrificante usado com um novo, ambos aquecidos a 40ºC”, explica Fábio Kibelkstis, gestor de processos, qualidade e laboratório da Lubrin. “Depois, com o auxílio de um gráfico-padrão, é possível determinar se o percentual de combustível presente na amostra de lubrificante é significativamente contaminante ou não.”

Segundo João Flávio Boniaris e Daniel Alves, consultores de vendas do S•O•S Sotreq, a análise por Diluição de Combustível condena as amostras cuja porcentagem de contaminação por diesel seja superior a 4%.

Assim como nos sistemas de engrenagem, a umidade e a incidência de poeira também são contaminantes do motor em equipamentos fora de estrada. “Para se determinar a quantidade de água (mg/kg) presente em amostras de lubrificantes e produtos de petróleo, utilizamos o Karl Fisher, Água por Destilação ou Crepitação dependendo da necessidade do cliente”, informa Kibelkstis, da Lubrin. A técnica se baseia no fato de que a água pode gerar oxidação do lubrificante, causando a sua degradação prematura. Dessa forma, o teste reporta a presença de água em dois níveis principais, sendo que uma variação acima 0,5% requer investigação mais detalhada.

A Crepitação, segundo Kibelkstis, verifica a presença de água em lubrificantes por meio do aquecimento da amostra a uma temperatura superior à de ebulição da água. “Desse modo, quando a amostra apresenta teores significativos de água ocorre a formação de bolhas, estalidos e espuma”, explica o especialista.

A identificação de espuma em óleo lubrificante, segundo Kibelkstis, também pode ser realizada por uma técnica específica, que atende as normas ASTM D892 e NBR 14235. Com ela é possível determinar as características de formação de espuma em óleos lubrificantes mediante o aquecimento entre 24ºC e 93,5ºC. “Isso se realiza em sequências diferentes, sendo a primeira sequência responsável por realizar o ensaio a 24ºC.

Depois, descarta-se essa amostra para início da segunda sequência, onde o ensaio é realizado a 93,5ºC”, explica ele. “Por fim, na terceira sequência é realizado o ensaio com a amostra da segunda sequência, mas a uma temperatura de 24ºC.”

Segundo ele, a tendência dos óleos em formar espuma pode ser um problema sério em sistemas como engrenagens de alta velocidade, bombeamento de grandes volumes e lubrificação por borrifos. “A espuma pode ocasionar lubrificação inadequada, cavitação e perdas de lubrificante por transbordamento, fatores que podem levar a falhas mecânicas”, explica.

Demais Contaminantes

Ainda de acordo com o especialista da Lubrin, também devem ser destacadas as técnicas para identificar, quantificar e monitorar elementos químicos de desgaste metálico, contaminantes e aditivos presentes em amostras de óleos lubrificantes novos e usados. “É o caso da Espectrometria, realizada por meio do método de ensaio ASTM D6595, com o qual é possível determinar rapidamente a presença de desgaste anormal, presença de contaminantes e alterações no nível de aditivos no lubrificante”, diz ele. Como complemento, Kibelkstis lembra que outro método de ensaio, o ASTM D6728, permite a detecção de contaminantes e materiais resultantes de corrosão por combustíveis em motores a diesel. “Experiências anteriores de funcionamentos de motores a diesel têm demonstrado que algumas das cinzas formadas a partir de substâncias presentes nos combustíveis podem levar a uma temperatura elevada, corrosão, deposição de cinzas e entupimento do sistema de combustível”, explica. “Esse método proporciona uma rápida determinação de contaminação e elementos corrosivos, que variam de frações a centenas de mg/kg.”

Como explanado anteriormente pelo especialista da Oilcheck, o funcionamento defeituoso de sistemas de engrenagem e outros componentes expostos a carga excessiva ou más condições de operação, também gera desgaste de componentes metálicos, que podem vir a contaminar os lubrificantes. Para tais casos, Kibelkstis cita a análise por Ferrografia, com a qual se quantificam as partículas metálicas de desgaste presentes em amostras de óleos lubrificantes.

Segundo ele, trata-se de um método técnico-analítico que permite visualizar as partículas e identificar os tipos de desgaste presentes no sistema de lubrificação, detectando partículas pequenas demais para indicar condições de desgaste anormal ou tão grandes que, no momento em que aparecem, indicam um desgaste significativo na máquina. “A Análise Morfológica é complementar a essa, pois permite a observação visual das partículas em óleos solúveis”, acrescenta. “Essa amostra representativa do sistema é processada em uma membrana e, após a secagem, analisada em um Microscópio Ótico, onde são avaliados o tamanho e a concentração das partículas contidas na membrana.” A técnica, destaca Kibelkstis, é útil não somente para detectar a presença de contaminantes, mas também para avaliar a eficiência dos filtros.

Prazo para troca de óleo requer atenção

Com a concorrência se acirrando, muitos fabricantes têm adotando o período de troca dos óleos de motor com 500 horas. “Este período é muito interessante quando pensamos simplesmente na economia com o lubrificante”, diz Carlos Henrique Alves, da Oilcheck. “Mas quando paramos para avaliar a real condição dos lubrificantes quando atingem esse período de troca, identificamos que a operação convencional das máquinas não está preparada para essa extensão do prazo.”

Segundo ele, a maioria dos motores que trabalham com esse período de troca apresenta um desgaste acentuado devido à degradação prematura do óleo e suas consequências. “Esse é um fator que os proprietários de máquinas devem levar em consideração antes de adotar esses períodos mais alongados”, diz. “Afinal, quem sofrerá com uma vida útil menor do motor lá na frente será o proprietário, e não o fabricante da máquina.”